线控转向式转向装置的制作方法

1.本公开的实施方式涉及线控转向式转向系统，更具体地，涉及当车轮的旋转达到其最大点时能够机械地阻止方向盘进一步旋转的线控转向式转向装置。


背景技术：

2.通常，动力转向已经被开发并应用于车辆转向系统，以通过辅助驾驶员对方向盘的操作力来提供驾驶操作的便利。动力转向在使用液压的液压式、同时使用液压和马达电力的电动液压式、仅使用马达电力的电动式中得到了发展和应用。
3.近来，已经开发并应用了用于使用电动马达使车辆转向的线控转向(sbw)式转向系统，而不是去除诸如转向柱或万向接头或方向盘和车轮之间的小齿轮轴的机械连接装置。
4.然而，在这种线控转向式转向系统的情况下，由于在转向轴和车轮之间没有机械连接，驾驶员的方向盘旋转可以无限地旋转，从而降低驾驶员的转向感觉和转向稳定性。
5.因此，当车轮的旋转达到其最大点时(当方向盘或车轮在普通转向系统中处于全转状态时)，需要研究防止方向盘再旋转。


技术实现要素：

6.本公开的实施方式提供了一种线控转向式转向装置，其能够通过在车轮的旋转达到最大点时防止方向盘再机械旋转来增加驾驶员的转向感觉和转向稳定性。
7.此外，本公开的实施方式的目的不限于此，并且根据以下描述，本领域技术人员将清楚地理解未提及的其他目的。
8.本公开的实施方式提供了：太阳齿轮，所述太阳齿轮联接到转向轴，所述转向轴连接到由驾驶员操作并以互锁运动的方式旋转的方向盘；行星齿轮，所述行星齿轮在外部联接到所述太阳齿轮；齿圈，所述行星齿轮在内部联接到所述齿圈，第一支撑突起设置在轴向方向的一端处，并且联接到并固定到齿轮箱的内周面；以及行星架，所述行星齿轮的旋转轴联接到所述行星架，并且所述行星架在外周侧设置有由所述第一支撑突起支撑的第二支撑突起。
9.根据本公开的实施方式，提供了一种线控转向式转向装置，其通过在车轮的旋转达到最大点时防止方向盘再机械旋转来增加驾驶员的转向感觉和转向安全性。
附图说明
10.图1是示出根据本公开的实施方式的线控转向式转向装置的示意图；
11.图2是示出根据本公开的实施方式的线控转向式转向装置的立体图；
12.图3和图4是示出根据本公开的实施方式的线控转向式转向装置的分解立体图；
13.图5至图7是示出根据本公开的实施方式的线控转向式转向装置的立体图；
14.图8是示出根据本公开的实施方式的线控转向式转向装置的前视图；
15.图9是示出根据本公开的实施方式的线控转向式转向装置的立体图；
16.图10是示出图8的部分a－a的截面图。
具体实施方式
17.在本公开的示例或实施方式的以下描述中，将参考附图，在附图中，通过图示的方式示出了可以实现的特定示例或实施方式，并且在附图中，即使当在彼此不同的附图中示出相同的附图标记和符号时，也可以使用相同的附图标记和符号来指示相同或相似的组件。此外，在本公开的示例或实施方式的以下描述中，当确定对并入本文的公知功能和组件的详细描述可能使本公开的一些实施方式中的主题不清楚时，将省略该描述。本文所用的术语例如“包括”、“具有”、“含有”、“构成”、“由
……
组成”和“由
……
形成”通常旨在允许添加其他组分，除非该术语与术语“仅”一起使用。如本文所用，单数形式旨在包括复数形式，除非上下文另外明确指出。
18.本文可使用诸如“第一”、“第二”、“a”、“b”、“(a)”或“(b)”等术语来描述本公开的要素。这些术语中的每一个不用于定义要素的本质、顺序、序列或数量等，而仅仅用于将相应的要素与其他要素区分开。
19.当提到第一元件“连接或联接到”、“接触或重叠”等第二元件时，应解释为不仅第一元件可“直接连接或联接到”或“直接接触或重叠”第二元件，而且第三元件也可“插入”在第一元件和第二元件之间，或第一元件和第二元件可经由第四元件彼此“连接或联接”、“接触或重叠”等。这里，第二元件可以包括在彼此“连接或联接”、“接触或重叠”等的两个或更多个元件中的至少一个中。
20.当诸如“在
……
之后”、“随后”、“接下来”、“在
……
之前”等的时间相关术语用于描述元件或配置的过程或操作，或操作、处理、制造方法中的流程或步骤时，这些术语可用于描述非连续或非顺序的过程或操作，除非一起使用术语“直接”或“立即”。
21.此外，当提及任何尺寸、相对尺寸等时，应考虑元件或特征的数值或相应的信息(例如，水平、范围等)包括可能由各种因素(例如，工艺因素、内部或外部冲击、噪声等)引起的公差或误差范围，即使在未指定相关描述时也如此。此外，术语“可以”完全涵盖术语“能够”的所有含义。
22.图1是示出根据本公开的实施方式的线控转向式转向装置的示意图，图2是示出根据本公开的实施方式的线控转向式转向装置的立体图，图3和图4是示出根据本公开的实施方式的线控转向式转向装置的分解立体图，图5至图7是示出根据本公开的实施方式的线控转向式转向装置的立体图，图8是示出根据本公开的实施方式的线控转向式转向装置的前视图，图9是示出根据本公开的实施方式的线控转向式转向装置的立体图，图10是示出图8的部分a－a的截面图。
23.参见图1至图10，根据本公开的实施方式的线控转向式转向装置可包括：太阳齿轮160，太阳齿轮160联接到转向轴103，转向轴103连接到由驾驶员操作并以互锁运动的方式旋转的方向盘101；行星齿轮165，行星齿轮165在外部联接到太阳齿轮160；齿圈170，行星齿轮165在内部联接到齿圈170，第一支撑突起175设置在轴向方向的一端处，并且联接到并固定到齿轮箱140的内周面；以及行星架180，行星齿轮165的旋转轴203联接到行星架180，并且行星架180在外周侧设置有由第一支撑突起175支撑的第二支撑突起183。
24.首先，参照图1，在根据本公开的实施方式的线控转向式转向装置中，连接到方向盘101的转向轴103的一侧的角度传感器105和扭矩传感器107被联接以检测驾驶员对方向盘101的操纵，然后角度传感器105和扭矩传感器107将电信号传输到电子控制装置110以操作转向轴马达120和小齿轮轴马达130。
25.电子控制装置110基于从角度传感器105和扭矩传感器107传输的电信号以及从安装在车辆上的其他传感器传输的电信号来控制转向轴马达120和小齿轮轴马达130。
26.转向轴马达120连接到用于减少马达转数的减速器135，并向转向轴103提供反作用力，以便当驾驶员在正常驾驶期间操作方向盘101时感觉到相反方向的转向反作用力。并且在自主驾驶期间，在没有驾驶员意愿的情况下通过电子控制装置110的控制来执行转向。
27.小齿轮轴马达130使连接到小齿轮轴113的齿条杆111滑动，以通过拉杆115和转向节臂117在两侧使车轮119转向。
28.然而，在本公开的实施方式的附图中，为了便于说明，角度传感器105和扭矩传感器107作为示例设置在转向轴103上，但是可以设置用于将转向信息传输到电子控制装置110的车辆速度传感器和马达位置传感器、各种雷达、lidar、诸如相机的图像传感器等，并且下面将省略其详细描述。
29.在这种线控转向式转向装置中，由于方向盘101和车轮119没有机械连接，因此当驾驶员操纵方向盘101时，需要机械限制来阻止方向盘101以一定角度的旋转。
30.即，当车轮119的旋转达到最大点时(在普通转向装置中，当方向盘101或车轮119处于全转状态时)，用于机械地限制转向轴103的旋转角的旋转角限制构件150设置成使得方向盘101不再旋转。因此，为驾驶员提供了精确的转向感觉。
31.旋转角限制构件150包括：太阳齿轮160，太阳齿轮160设置在转向柱100的下端处并联接到转向轴103以共同旋转，转向柱100通过安装支架102联接到车身；行星齿轮165，行星齿轮165联接到太阳齿轮160；齿圈170，齿圈170联接到行星齿轮165；和行星架180。
32.转向轴103经由扭杆106联接到输入轴103a和输出轴103b，可以另外连接一个或多个轴，并且太阳齿轮160联接到输出轴103b的外周面。
33.在输出轴103b的外周面和太阳齿轮160的内周面上设置有彼此对应的锯齿103c和161，使得当转向轴103旋转时，输出轴103b和太阳齿轮160互锁地旋转而不滑动。
34.在外部联接到太阳齿轮160的行星齿轮165具有轴孔168，旋转轴203联接到该轴孔168。在行星齿轮165的外周侧形成有与形成在太阳齿轮160的外周侧的太阳齿轮齿162啮合的行星齿轮齿167。
35.与行星齿轮齿167啮合的齿圈齿173形成在与行星齿轮165内部联接的齿圈170的内周侧。
36.因此，当太阳齿轮160旋转时，行星齿轮165执行旋转运动和轨道运动，并且形成为沿轴向方向突出的第一支撑突起175设置在齿圈170的沿轴向方向的一端处。
37.在行星架180中，与行星齿轮165的旋转轴203联接的轴孔181形成为穿过行星架180的一端和另一端，并且在行星架180的外周侧形成有沿径向方向突出的第二支撑突起183。
38.因此，由太阳齿轮160和行星齿轮165旋转的行星架180的第二支撑突起183由齿圈170的第一支撑突起175支撑，并且旋转受到限制。
39.第一支撑突起175形成为沿轴向方向从齿圈170的沿轴向方向的一端突出。第一支撑突起175的内周侧形成为与行星架180的外周侧径向间隔开。
40.这些第一支撑突起175中的一个或多个可以设置在齿圈170的沿轴向方向的一端处。在本公开的实施方式中，作为示例示出了两个第一支撑突起175设置在周向方向上彼此相邻的位置处。
41.这里，可以考虑太阳齿轮齿162、行星齿轮齿167和齿圈齿173的齿轮比以及转向轴103的旋转角来确定第一支撑突起175的数量。
42.此外，由行星架180的第二支撑突起183支撑并弹性变形的一个或多个第一阻尼器176可以设置在第一支撑突起175的周向侧表面上。
43.这里，当设置一个第一支撑突起175时，第一阻尼器176沿周向方向设置在第一支撑突起175的两侧，并且当设置两个或更多个第一支撑突起175时，如本公开的实施方式所示，这些第一阻尼器176可以仅设置在每个第一支撑突起175的一侧。
44.第二支撑突起183形成为沿径向方向从行星架180的外周侧突出，并且第二支撑突起183的径向端形成为与齿轮箱140的内周径向间隔开。
45.此外，第二支撑突起183可以设置有由第一支撑突起175支撑并弹性变形的第二阻尼器185，并且第二阻尼器185可以分别设置在第二支撑突起183的一侧和另一侧。在本公开的实施方式中，作为示例示出了第二阻尼器185被联接成围绕第二支撑突起183。
46.如图3和图4所示，第二阻尼器185形成为大致矩形环状，如图6所示，在第二支撑突起183的外周侧可以设置有与第二阻尼器185联接的座槽184。
47.此外，在齿轮箱140的内周侧设置有沿径向方向突出并沿轴向方向延伸的突起143，并且在齿圈170的外周侧设置有插入槽177，突起143插入到插入槽177中。
48.因此，齿圈170固定到齿轮箱140，以便不旋转，并且第一支撑突起175的周向组装位置被确定。
49.齿圈170设置有穿过轴向方向上的一端和另一端的通孔171，并且具有与通孔171连通的连通孔145a的内周隔板145设置在齿轮箱140的内周侧。
50.并且，紧固构件201联接到通孔171和连通孔145a，使得齿圈170在周向方向上固定在齿轮箱140中。
51.齿轮箱140具有基本为圆柱形的主体部分141以及在主体部分141的轴向两端处的紧固凸缘144和联接凸缘142。
52.设置有紧固孔144a的紧固凸缘144形成在齿轮箱140的沿轴向方向的外端处，并且具有与紧固孔144a连通的连通孔156a的盖构件155联接到紧固凸缘144。
53.盖构件155通过密封齿轮箱140的内部防止外来物质从外部引入齿轮箱140。
54.此外，具有联接孔142a的联接凸缘142形成在齿轮箱140的沿轴向方向的内端处，并作为联接构件联接到转向柱100的下端。
55.插入到齿轮箱140的内周中的插入端157设置在与盖构件155的边缘相邻的部分处，并且插入端157被支撑并联接到齿轮箱140的内周面。
56.此外，在盖构件155的内表面的中央处设置有沿轴向方向突出的圆筒部分159。旋转支撑构件190联接到转向轴103的端部，并且旋转支撑构件190的外周侧被支撑并联接到盖构件155的圆筒部分159的内部。
57.行星架180的中央设置有轴通孔186，转向轴103穿过该轴通孔186。围绕轴通孔186设置有在轴向方向上突出以在轴向方向上支撑旋转支撑构件190的突出支撑部分187。
58.因此，旋转支撑构件190的一端和另一端由盖构件155和突出支撑部分187支撑，并且可以在轴向方向上固定。
59.此外，用于支撑转向轴103的旋转的旋转支撑构件127联接在转向轴103的外周面和柱壳体125的内周面之间。用于在轴向方向上支撑旋转支撑构件127的突出端147设置在齿轮箱140的沿轴向方向的内端的中央处。
60.因此，齿轮箱140的突出端147被支撑并联接到柱壳体125的内周面以在轴向方向上支撑旋转支撑构件127。
61.根据本公开的实施方式，提供了一种线控转向式转向装置，其通过在车轮的旋转达到最大点时防止方向盘再机械旋转来增加驾驶员的转向感觉和转向安全性。
62.以上描述是为了使本领域技术人员能够实现和使用本公开的技术思想而给出的，并且是在特定应用及其要求的上下文中提供的。对所描述的实施方式的各种修改、添加和替换对于本领域技术人员将是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，本文所定义的一般原理可以应用于其他实施方式和应用。以上描述和附图仅出于说明性目的提供了本公开的技术思想的示例。即，所公开的实施方式旨在说明本公开的技术思想的范围。因此，本公开的范围不限于所示的实施方式，而是与符合权利要求的最宽范围一致。本公开的保护范围应基于所附权利要求来解释，并且其等同物范围内的所有技术思想应被解释为包括在本公开的范围内。
63.相关申请的交叉引用
64.本技术要求于2021年6月4日提交的韩国专利申请no.10-2021-0072531的优先权，该专利申请通过引用结合于此，出于所有目的，如同在此完全阐述一样。